舗装の設計(性能指標・疲労破壊輪数・設計CBR)
これは2級舗装施工管理技術者 応用試験 令和5年度(2023年6月25日(日)実施) 問2の問題です。論点は「舗装の設計」(重要度B・解答の形は穴埋め)。採点すると、解き方 5 手順・引っかけの指摘が読めます。
舗装の設計に関する次の文章の①〜⑤に当てはまる適当な語句や数値を、下記の〔語句〕または〔数値〕から選び、解答欄に記入しなさい。
〔語句〕 ① 性能指標 設計支持力係数 等値換算係数
② 破壊輪数 変形輪数 安定度
③ TA法 Ds法 有限要素法
〔数値〕 ④ 2.2 3.1 4.3
⑤ 3 4 6
(1) 路面設計においては、路面の設計期間にわたって設定された[①]の値を満足するよう表層に使用する材料・工法と厚さを決定する。また、表層のみでは[①]の値を満足できない場合は、基層、路盤の検討も行う。
(2) 普通道路における疲労[②]は、舗装路面に49kNの輪荷重を繰返し加えた場合に、舗装に疲労によるひび割れが生じるまでに要した回数として定める。
(3) 経験にもとづく設計法の主なものとして[③]がある。
(4) 路床の設計において、ある区間で5地点のCBRmを求めたら、4.5、3.6、4.6、5.0、3.8であった。区間のCBRは[④]となり、設計CBRは[⑤]となる。なお、この5地点の標準偏差(σn-1)は1.2とする。
解答欄
正解
| ① | 性能指標 |
|---|---|
| ② | 破壊輪数 |
| ③ | TA法(TA 法・T_A法 も正解) |
| ④ | 3.1 |
| ⑤ | 3 |
解き方
- ①:舗装設計便覧(平成18年版)の路面設計は、設計期間にわたって設定された性能指標の値(塑性変形輪数、平たん性、浸透水量など)を満足するように表層の材料・工法・厚さを決め、表層だけで満足できないときは基層・路盤も検討する。
- ②:舗装の構造に関する技術基準では、普通道路の疲労破壊輪数を「舗装路面に49kNの輪荷重を繰り返し加えた場合に、舗装にひび割れが生じるまでに要する回数」と定めている。変形輪数(塑性変形輪数)はわだち掘れの指標で別のもの。
- ③:経験にもとづく設計方法の代表が TA法(等値換算厚による設計)で、理論的設計方法には多層弾性理論などがある。
- ④⑤:区間の CBR = 各地点の CBR の平均値 − 標準偏差(σn-1)。平均値 = (4.5+3.6+4.6+5.0+3.8)÷5 = 21.5÷5 = 4.3、区間の CBR = 4.3 − 1.2 = 3.1。設計 CBR は舗装設計便覧の表で区間の CBR「3 以上 4 未満」を 3 とするので、設計 CBR = 3。
- σn-1 の数値について:5 地点の値から計算すると、偏差の 2 乗和 = 0.04+0.49+0.09+0.49+0.25 = 1.36、σn-1 = √(1.36÷4) ≒ 0.58 で、問題の 1.2 とは合わない(問題の数値の誤りとみられる)。0.58 を使うと区間の CBR は 4.3 − 0.58 ≒ 3.7 で④の選択肢に無いので、出題の意図は指定の 1.2 を使うことであり、④は 3.1 とする。設計 CBR はどちらでも 3 で変わらない。
引っかけ:④に平均値の 4.3 を選ばない(標準偏差を引く)。⑤は区間の CBR を切り捨てて表の値(2・3・4・6・8・12・20)に当てはめる。σn-1 は自分で計算し直さず、問題で与えられた 1.2 を使う。
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論点ページ:舗装の設計の要点この論点の出題実績とよくある間違い
→令和5年度の前後の問題
出典:一般社団法人 日本道路建設業協会が実施した2級舗装施工管理技術者 応用試験 令和5年度(2023年6月25日(日)実施) 問2。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する